Simple ionisation de la couche K des atomes lourds par impact d'electrons relativistes

par Abdelmounim El Messaoudi

Thèse de doctorat en Physique atomique

Sous la direction de Boghos Joulakian.

Soutenue en 1998

à Metz .


  • Résumé

    L'ionisation de la couche K des atomes lourds nécessite des électrons incidents très énergétiques (300, 500 keV). Plusieurs méthodes basées sur la théorie électrodynamique quantique relativiste, dans lesquelles la cible est considérée comme un système monoélectronique ont été proposées dans le passé. Nous avons développé dans ce travail une procédure perturbative basée sur le développement de Born de premier ordre, dans laquelle la présence du deuxième électron de la couche K est prise en compte. Ainsi la fonction d'onde de l'état initial est construite par une combinaison appropriée de déterminants de Slater à trois électrons, constitués d'une solution Héliumoïde et une onde plane relativiste. A cause de la non conservation du spin total dans la théorie relativiste, nous avons également construit des fonctions d'onde représentants l'état final du système des trois électrons (le diffuse, l'éjecté et l'atomique) en considérant toutes les possibilités du spin total. Nous présentons des résultats concernant la variation de la section efficace différentielle en terme de l'angle d'éjection, de l'ionisation de l'or, de l'argent et du cuivre. Nous avons montré, que l'introduction de la corrélation initiale et de l'interaction électron noyau, améliorent les résultats dans les régions de faibles angles d'éjection et dans les situations symétriques ou l'énergie de l'électron diffuse est égale à celle de l'électron éjecté. Un des avantages de notre procédure est la possibilité d'introduire l'interaction électron-électron relativiste, que nous introduisons sous forme de potentiel de Breit qui tient compte des effets de retardations et des interactions magnétiques entre l'électron incident et les deux électrons atomiques de la couche K. Nous avons obtenu dans des situations cinématiques variées une nette amélioration de la section efficace différentielle par rapport aux résultats existants, surtout dans la situation symétrique.

  • Titre traduit

    ˜The œrelativistic K-shell ionisation of heavy atoms by very energetic electron impact


  • Résumé

    The relativistic (e,2e) experiments on the inner-shells of high-Z atoms performed in the last years have stimulated theoreticians to provide an acceptable model to explain the ionisation mechanisms by the very energetic electrons (300, 500 keV). Many theoretical models based on relativistic propagator and the quantum electrodynamic have been proposed. In this work we have developped a three particle model for the determination of the triple differential cross section of the K-shell ionisation of heavy atoms. We have introduced the effect of the correlation between the two K shell electrons and the effect of the nuclear term in the perturbation potential. To describe the three electrons in the initial state, we have constructed the three electron wave function by the appropriate combination of Slater determinants constituted by product of the relativistic helium-like wave function and the relativistic plane wave. As the total spin is not conserved in the relativistic theory, all possible spin states are considered in the description of the final state here have used all combinations of the products of the three Dirac wave functions describing the scattered, ejected and the remaining bound 1s electron. The results obtained by our procedure for some heavy targets as gold, silver and copper in coplanar asymmetric and symmetric geometry show the importance of initial bound state electron correlation and the importance of the electron-nucleus interaction. One of the major advantages of our procedure is the possibility of introducing the relativistic electron-electron interaction, which have introduced that it gives us in the form of the Breit interaction, which takes account the retardation effect and magnetic interactions between the incoming electron and the two-K shell electrons. This improves the results in many kinematic situations specially in the symmetric geometry.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (212 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 207-212

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